一种激光切割机用恒光路装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光切割机用恒光路装置，包括激光发生器（1）、M轴装置（2）、X轴横梁（3）、Y轴横梁（4）和激光头（5），激光发生器（1）固定位于平台上，X轴横梁（3）横向放置，M轴装置（2）位于X轴横梁（3）的一侧，Y轴横梁（4）竖向放置位于X轴横梁（3）的下方与X轴横梁（3）呈十字交叉，激光头（5）位于Y轴横梁（4）的侧面上。本实用新型解决了飞行光路中因光程传输距离不同，导致的光斑尺寸变化问题。
【专利说明】一种激光切割机用恒光路装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光切割机用恒光路装置，尤其涉及一种在激光切割机床上用来补偿光程传输距离的恒光路装置。
【背景技术】
[0002]目前，在众多的钢板下料方式中，激光切割作为一种高精度的下料方式越来越受到人们的重视。而要保证切割的高精度，补偿光路长度是其中的一种办法。
[0003]激光切割机发出的激光束不是绝对平行，而有一定的发散角。激光束经远距离传输，其直径扩大，造成焦斑的不稳定，直接影响切割质量。控制光束变化的方法可以通过光学镜片来实现，这种方法通常可得到小于3毫米变化的光束，但由于透射镜片寿命相对较短且价格较高，因此使用维护成本较高。
[0004]对于飞行光路的激光切割机，光程传输距离随激光头的运动在不断发生变化。由于激光光束具有发散角，导致聚焦前的光束尺寸有差别，影响切割精度。
实用新型内容
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种激光切割机用恒光路装置，解决了飞行光路中因光程传输距离不同，导致的光斑尺寸变化问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0007]本实用新型提供了一种激光切割机用恒光路装置，包括激光发生器、Μ轴装置、X轴横梁、Υ轴横梁和激光头，激光发生器固定位于平台上，X轴横梁横向放置，Μ轴装置位于X轴横梁的一侧，Υ轴横梁竖向放置位于X轴横梁的下方与X轴横梁呈十字交叉，激光头位于Υ轴横梁的侧面上。
[0008]作为一种优选的技术方案，所述X轴横梁的侧面上设有两条导轨，两条导轨之间设有齿条。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述Μ轴装置包括恒光路安装板、伺服电机、第一反射镜和第二反射镜，伺服电机垂直位于恒光路安装板的上部一侧以螺丝连接，第一反射镜和恒光路安装板、第二反射镜和恒光路安装板分别以螺丝连接并位于恒光路安装板的上部另一侧，第一反射镜和第二反射镜并排放置。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述Υ轴横梁的侧面设有两条导轨，两条导轨之间设有齿条。
[0011]作为一种优选的技术方案，所述Υ轴横梁的侧面上部设有第三反射镜、第四反射镜和第五反射镜，第三反射镜通过Ζ形板与Υ轴横梁连接并位于Υ轴横梁的一侧，第四反射镜和第五反射镜通过Τ字形安装板与Υ轴横梁连接，第四反射镜和第五反射镜分别位于Τ字形安装板的两侧。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述激光头上设有第六反射镜，第六反射镜的出光孔与激光头的出光孔同轴。[0013]由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0014]1、本实用新型解决了飞行光路中因光程传输距离不同，导致的光斑尺寸变化问题。
[0015]2、本实用新型在原机床的基础上加了一套传动装置保证恒定的光路长度，排除光学特性对加工精度的影响。
[0016]3、本实用新型中从激光发生器出来的光先经过两片垂直的45°反射镜，其作用是将光路折叠以提供补偿光路长度所需的距离；此两片45°反射镜由一套单独的伺服电机驱动，称为M轴，控制系统在控制激光头不断运动的同时会采集X、Y轴坐标值，计算后控制M轴伺服电机运动，通过两面45°反射镜的位移，实现在加工区域内任何点激光传输距离相同。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的激光切割机用恒光路装置的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的M轴装置的局部放大图。
[0019]图3为本实用新型的Y轴横梁和激光头的局部放大图。
[0020]其中:1为激光发生器，2为M轴装置，3为X轴横梁，4为Y轴横梁，5为激光头，6为第一反射镜，7为第二反射镜，8为第三反射镜，9为第四反射镜，10为第五反射镜，11为第六反射镜，12为恒光路安装板、13为伺服电机。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0022]实施例1
[0023]如图1?3所示，图1为本实用新型的激光切割机用恒光路装置的结构示意图，图2为本实用新型的M轴装置的局部放大图，图3为本实用新型的Y轴横梁和激光头的局部放大图。
[0024]一种激光切割机用恒光路装置，包括激光发生器1、Μ轴装置2、Χ轴横梁3、Υ轴横梁4和激光头5，激光发生器I固定位于平台上，X轴横梁3横向放置，M轴装置2位于X轴横梁3的一侧，Y轴横梁4竖向放置位于X轴横梁3的下方与X轴横梁3呈十字交叉，激光头5位于Y轴横梁4的侧面上。
[0025]X轴横梁3的侧面上设有两条导轨，两条导轨之间设有齿条。
[0026]如图2所示，M轴装置2包括恒光路安装板12、伺服电机13、第一反射镜6和第二反射镜7，伺服电机13垂直位于恒光路安装板12的上部一侧以螺丝连接，第一反射镜6和恒光路安装板12、第二反射镜7和恒光路安装板12分别以螺丝连接并位于恒光路安装板12的上部另一侧，第一反射镜6和第二反射镜7并排放置。
[0027]如图3所示，Y轴横梁4的侧面设有两条导轨，两条导轨之间设有齿条。Y轴横梁4的侧面上部设有第三反射镜8、第四反射镜9和第五反射镜10，第三反射镜8通过Z形板与Y轴横梁4连接并位于Y轴横梁4的一侧，第四反射镜9和第五反射镜10通过T字形安装板与Y轴横梁4连接，第四反射镜9和第五反射镜10分别位于T字形安装板的两侧。激光头5上设有第六反射镜11，第六反射镜11的出光孔与激光头5的出光孔同轴。[0028]如图1?3,激光发生器1布置在机床一侧，其发出的激光光束直接照射在安装在X轴横梁3 —侧的Μ轴装置2上的第一反射镜6上，经过Μ轴装置2的第二反射镜7，依次反射到安装在Υ轴横梁4的第三反射镜8、第四反射镜9和第五反射镜10上，使得激光光束在立体空间转换90°，并反射到安装在激光头5的第六反射镜11上，从激光头5底部聚焦后用于加工。
[0029]Υ轴横梁4沿X轴横梁3运动的方向为X轴，激光头5沿Υ轴横梁4运动的方向为Υ轴。在激光头5运动的同时会出现3段变化的光路长度，它们是:激光发生器1到第一反射镜6的距离、第二反射镜7到第三反射镜8的距离、第五反射镜10到第六反射镜11的距离。控制系统实时采集X、Υ轴坐标，通过计算，产生Μ轴坐标，控制Μ轴运动。由于Μ轴运动坐标随动于X、Υ轴坐标，保证三段变化光路长度总和不变，外光路长度总和将不变，解决了聚焦前光斑尺寸变化的问题。
[0030]本实用新型解决了飞行光路中因光程传输距离不同，导致的光斑尺寸变化问题。
[0031]本实用新型在原机床的基础上加了一套传动装置保证恒定的光路长度，排除光学特性对加工精度的影响。
[0032]本实用新型中从激光发生器出来的光先经过两片垂直的45°反射镜，其作用是将光路折叠以提供补偿光路长度所需的距离；此两片45°反射镜由一套单独的伺服电机驱动，称为Μ轴,控制系统在控制激光头不断运动的冋时会米集X、Υ轴坐标值，计算后控制Μ轴伺服电机运动，通过两面45°反射镜的位移，实现在加工区域内任何点激光传输距离相同。
[0033]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种激光切割机用恒光路装置，其特征在于:包括激光发生器(I)、M轴装置(2)、X轴横梁(3)、Y轴横梁(4)和激光头(5)，激光发生器(I)固定位于平台上，X轴横梁(3)横向放置，M轴装置(2)位于X轴横梁(3)的一侧，Y轴横梁(4)竖向放置位于X轴横梁(3)的下方与X轴横梁(3)呈十字交叉，激光头(5)位于Y轴横梁(4)的侧面上。
2.根据权利要求1所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述X轴横梁(3)的侧面上设有两条导轨，两条导轨之间设有齿条。
3.根据权利要求1或2所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述M轴装置(2)包括恒光路安装板(12)、伺服电机(13)、第一反射镜(6)和第二反射镜(7)，伺服电机(13)垂直位于恒光路安装板(12)的上部一侧以螺丝连接，第一反射镜(6)和恒光路安装板(12)、第二反射镜(7)和恒光路安装板(12)分别以螺丝连接并位于恒光路安装板(12)的上部另一侧，第一反射镜(6)和第二反射镜(7)并排放置。
4.根据权利要求3所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述Y轴横梁(4)的侧面设有两条导轨，两条导轨之间设有齿条。
5.根据权利要求3所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述激光头(5)上设有第六反射镜(11)，第六反射镜(11)的出光孔与激光头(5)的出光孔同轴。
6.根据权利要求1或4所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述Y轴横梁(4)的侧面上部设有第三反射镜(8)、第四反射镜(9)和第五反射镜(10)，第三反射镜(8)通过Z形板与Y轴横梁(4)连接并位于Y轴横梁(4)的一侧，第四反射镜(9)和第五反射镜(10)通过T字形安装板与Y轴横梁(4)连接，第四反射镜(9)和第五反射镜(10)分别位于T字形安装板的两侧。
7.根据权利要求1、2、4任一所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述激光头(5)上设有第六反射镜(11),第六反射镜(11)的出光孔与激光头(5)的出光孔同轴。
8.根据权利要求6所述的激光切割机用恒光路装置，其特征在于:所述激光头(5)上设有第六反射镜(11)，第六反射镜(11)的出光孔与激光头(5)的出光孔同轴。
【文档编号】B23K26/38GK203526794SQ201320167414
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年4月7日 优先权日:2013年4月7日
【发明者】武志强 申请人:镭神东方激光技术（北京）有限公司